阳极氧化废水处理方法

阳极氧化废水处理

阳极氧化技术作为电镀行业表面处理中常见且主要的技术，在电镀行业中应用广泛。通常，金属构件如铝件等，为了具有更好的表面特性及光泽度，大部分都需经过阳极氧化处理工序，在其表面覆盖一层致密且具有一定光泽度的金属氧化物薄膜，如镍膜等。在阳极氧化过程中，通常将待镀的金属如镍等作为阳极，而将被镀的金属构件如铝件等作为阴极，利用电化学法使处于阳极的待镀金属失去电子成为镍离子后，在电场作用下覆盖到被镀的金属构件上，从而完成对被镀金属构件的电镀过程。

通常情况下，在阳极氧化工序之前需要对金属构件利用酸碱进行除油，在阳极氧化之后，则需要对镀件金属构件进行表面封孔处理。目前，大多数的电镀企业多采用醋酸镍作为封孔剂。在此过程中，企业会产生大量的除油废水、酸碱废水及含镍废水等。这些废水中含有国家严格控制的一类污染物镍，因此必须要经过妥善处理后才能排放。

南通某科技有限公司在生产过程会产生一定量的阳极废水，废水中主要含酸碱、磷酸盐、油脂及封孔工段微量镍金属离子等污染成分。受企业委托，对该企业的废水处理进行了设计及调试工作。

1 项目概况

该企业废水可以分为含镍废水与酸碱含油废水两种。其中含镍废水主要来自封孔镍废水，排放量为30 m3/d，主要污染物为Ni2+，其质量浓度为3~25 mg/L，pH为6~8；酸碱含油废水主要来自前处理阳极废水，排放量为390 m3/d，主要污染物为酸碱、COD、TP、SS、表面活性剂及油脂等，该废水的COD为200~400 mg/L，pH为2~5，SS为150~220 mg/L，TP为50~350 mg/L，石油类质量浓度在80~150 mg/L。含油废水中的油脂主要为企业使用的机械油、切削油等。

该企业废水经过处理后，要求废水排放指标稳定达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)二级排放标准，即pH为6~9，COD≤100 mg/L，SS≤70 mg/L，石油类≤5 mg/L，色度≤50 mg/L，总镍达到《电镀污染物排放标准》(GB 21900—2008)表2标准，即总镍≤0.5 mg/L，实现约70%的出水回用，余下30%的出水接入市政污水管网到集中污水处理厂进行深度处理。

2 工艺流程

根据实际废水特征和处理要求，工程设计工艺分两步走，第一步，首先对封孔含镍废水及酸碱含油废水进行预处理，具体流程如图1所示。

图1 含镍及酸碱含油废水预处理流程

对封孔含镍废水的处理主要是利用混凝化学法去除废水中大部分的二价镍离子，出水进入后续综合废水调节池。对酸碱含油废水，由于该废水中的油脂多与表面活性剂等混杂在一起，其相对密度小于1，在静态下可浮于水面上，因此，首先通过隔油池将废水中大部分的油脂类物质除去后，再进行后续的深度处理。

两种废水经预处理后，均进入后续的综合废水调节池进行深度处理，具体工艺流程如图2所示。

图2 综合废水处理流程

预处理后的废水在调节池经水质水量调节后，通过混凝及絮凝去除其中的大部分有机物，再经过过滤器和UF过滤系统后，出水分为两部分，其中约70%的废水经精密过滤器、两级反渗透系统处理后可实现中水回用。其余约30%的废水经过混凝、絮凝、气浮和砂滤后，达标排放。

3 主要构筑物

3.1 含镍废水处理

(1)均质池1：尺寸6. 4 m×3.0 m×2.7 m，有效容积46 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设耐酸碱自吸泵2台(KB-40013L，广东国宝)，罗茨风机1台(TF-50，昆山大风)。

(2)混凝池1：以仪器监控由定量加药机投加NaOH，控制pH 9~10，池体内产生氢氧化镍沉淀，投加混凝剂后，生成初级絮凝体。尺寸1.2 m×1.2 m×2.0 m，有效容积2.2 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设LCD数显pH控制器1个(PC-350，昆山SUNTEX)，机械隔膜定量式加药机2台(BX-50，日本NIKKISO)，液下不锈钢搅拌机1台(杭州东霸)。

(3)絮凝池1：投加助凝剂PAM，助凝剂起吸附架桥作用，将初级絮凝体逐步聚集成易于沉淀的大型絮体。尺寸1.2 m×1.2 m×2.0 m，有效容积2.2 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设机械隔膜定量式加药机1台(BX-50，日本NIKKISO)，液下不锈钢搅拌机1台(杭州东霸)。

(4)镍系沉淀池：提供静置环境进行泥水分离。上清液进入后续综合废水调节池，下沉污泥排至污泥浓缩池。尺寸2.5 m×2.5 m×4.7 m，有效容积25 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。

3.2 酸碱含油废水处理

(1)均质池2：尺寸6 .4 mm×4 .0 m×2.7 m，有效容积60 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设耐酸碱自吸泵2台(KB-40012L，广东国宝)。

(2)三联隔油池：利用油类物质的密度一般都小于水且不亲水性的原理，依靠油水密度差将油从水中分离。池体上部设置集油管，收集浮油并将其导出池外。隔油池出水进入后续综合废水调节池。尺寸4.0 m×2.0 m×2.5 mm，其有效容积16 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。

3.3 阳极氧化综合废水处理

(1)综合废水调节池：尺寸24.0 m×6.4 m×2.7 m，有效容积370 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设耐酸碱自吸泵2台(KB-50052H，广东国宝)，液下不锈钢搅拌机1台(杭州东霸)。

(2)混凝池2：尺寸3.0 m×3.0 m×4.0 m，有效容积为32 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设LCD数显pH控制器1个(PC-350，昆山SUNTEX)，机械隔膜定量式加药机2台(AHA-41，日本NIKKISO)，液下不锈钢搅拌机1台(杭州东霸)。

(3)絮凝池2：尺寸3.0 m×3.0 m×4.0 m，有效容积32 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。机械隔膜定量式加药机1台(AHA-41，日本NIKKISO)，液下不锈钢搅拌机1台(杭州东霸)。

(4)初沉池：尺寸2.5 m×2.5 m×4.7 mm，有效容积25 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设直径50 mm的PP材质斜管1套(无锡永诚)。

(5)暂存池1。用以暂存废水，供后段使用。尺寸3.4 m×3.0 m×2.7 m，有效容积24 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设耐酸碱自吸泵2台

(KB-50052H，广东国宝)。

(6)袋式过滤器：截留废水中残存的悬浮物，可去除20 μm以上的悬浮物，以保护后续超滤膜。尺寸D 300 mm×750 mm，SUS304外壳，直立式结构。数量2套。

(7)UF过滤系统：超滤滤芯采用PP材质的平均过滤孔径为0.1 μm的中空纤维膜，去除细菌率接近100%，可去除水中5~50 nm的乳化油、胶体等杂质。采用精密保安滤器作为超滤膜系统的保护装置。反冲洗水采用加酸碱及NaClO的混合液，反冲洗后的水进入镍系均质池1重新处理。数量3组，每组内胆采用可更换式低压超滤膜22支(昆山T-Filter)。设计进水量15 m3/h。

3.4 达标排放废水设施

(1)混凝池3：以仪器监控由定量加药机投加NaOH，控制pH为10~11，同时投加混凝剂PAC。尺寸3.0 m×3.0 m×4.0 mm，有效容积32 m3，采用钢混+内壁玻璃钢防腐。数量1座。设LCD数显pH控制器1个(PC-350，昆山SUNTEX)，机械隔膜定量式加药机2台(AHA-41，日本NIKKISO)，液下不锈钢搅拌机1台(杭州东霸)。